Continuum model for chiral induced spin selectivity in helical molecules

物理 简并能级 自旋(空气动力学) 螺旋度 凝聚态物理 绝热过程 手性(物理) 半经典物理学 原子轨道 量子力学 电子 分子物理学 对称性破坏 量子 手征对称破缺 Nambu–Jona Lasinio模型 热力学
作者
Ernesto Medina,Luis A. González-Árraga,Daniel Finkelstein‐Shapiro,Bertrand Berche,Vladimiro Mújica
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:142 (19) 被引量:105
标识
DOI:10.1063/1.4921310
摘要

A minimal model is exactly solved for electron spin transport on a helix. Electron transport is assumed to be supported by well oriented p(z) type orbitals on base molecules forming a staircase of definite chirality. In a tight binding interpretation, the spin-orbit coupling (SOC) opens up an effective π(z) - π(z) coupling via interbase p(x,y) - p(z) hopping, introducing spin coupled transport. The resulting continuum model spectrum shows two Kramers doublet transport channels with a gap proportional to the SOC. Each doubly degenerate channel satisfies time reversal symmetry; nevertheless, a bias chooses a transport direction and thus selects for spin orientation. The model predicts (i) which spin orientation is selected depending on chirality and bias, (ii) changes in spin preference as a function of input Fermi level and (iii) back-scattering suppression protected by the SO gap. We compute the spin current with a definite helicity and find it to be proportional to the torsion of the chiral structure and the non-adiabatic Aharonov-Anandan phase. To describe room temperature transport, we assume that the total transmission is the result of a product of coherent steps.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
孤独慕灵完成签到 ,获得积分10
1秒前
Alvin完成签到,获得积分10
1秒前
圆圆发布了新的文献求助10
2秒前
蓝蓝的腿毛完成签到,获得积分10
3秒前
tao完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
不想当牛马应助YunyeTao采纳,获得10
7秒前
啦啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Lucas应助後知後孓采纳,获得10
10秒前
华仔应助小殷采纳,获得10
10秒前
暖羊羊Y发布了新的文献求助10
10秒前
ding应助hust610wh采纳,获得10
11秒前
干净菀发布了新的文献求助10
11秒前
123完成签到,获得积分10
12秒前
AD钙钙钙完成签到,获得积分10
12秒前
酷波er应助圆圆采纳,获得10
12秒前
阿山完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
黄尔法发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
14秒前
cooperko发布了新的文献求助10
14秒前
碧海苍梧完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7069663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8731164
关于积分的说明 18475917
捐赠科研通 6602768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3127487
关于科研通互助平台的介绍 2224502
邀请新用户注册赠送积分活动 2102712